Profenergy Инженерная компания Профэнергия эксперт качество электросети защита от помех
  • 6 Июл 2017

Методы устранения провалов напряжения

Сбой производственных процессов и снижение качества часто связанны с провалами напряжения питающей электросети, экономические последствия которых могут иметь сильно выраженный негативный характер. Для предотвращения провалов разработаны уникальные решения. Однако для того, чтобы понять суть проблемы, стоит более подробно остановиться на некоторых ее аспектах.

Провал напряжения. Что это такое? 

Согласно общепринятому определению, провалом напряжения называется внезапное значительное понижение напряжения в электросистеме с последующим его восстановлением. При этом эффективные значения напряжения понижаются от 90 % до 1 % от заданного, длительность провала может составлять от 10 мс до минуты.

1.jpg

Пример провала напряжения

Стоит отличать провал от прерывания, в ходе которого напряжение падает ниже 1 % от заданного значения, также нормальным рабочим состоянием считается понижение напряжение до 90 % от заданного значения.

2.jpg

Разница между провалом, прерыванием и пониженным напряжением

Причины возникновения провалов напряжения?

1.Токи включения

Небольшие провалы напряжения могут быть вызваны токами включения конденсаторов, двигателей и прочих устройств. Поскольку при запуске двигателя на короткое время увеличивается сила тока, п адение напряжения на полных сопротивлениях Z и Z1 приводит к незначительному провалу напряжения на распределителе низкого напряжения (зона провала 1) и немного большему провалу напряжения за полным сопротивлением Z1 (зона провала 2).

3.jpg

Запуск двигателей может привести к провалу напряжения

Решение проблем, вызванных подобными провалами, заключается в оптимизации установки. Включение устройств не должно приводить к возникновению критических провалов напряжения.

2.Короткие замыкания в сети низкого напряжения

При замыкании в сети низкого напряжения протекает ток короткого замыкания. Вклад тока короткого замыкания зависит от величины полных сопротивлений Z и Z3. На практике полное сопротивление Z3 больше. Размер полного сопротивления Z3 определяется, в частности, типом и длиной кабеля. Чем больше длина кабеля, тем меньше будет ток короткого замыкания.

Ток короткого замыкания вызывает падение напряжения по полному сопротивлению Z, при этом наблюдается кратковременный провал напряжения на главном распределителе низкого напряжения (зона провала 1)

При коротком замыкании должен сработать предохранитель группы 3. Если до срабатывания предохранителя проходит 100 мс, то на всей установке наблюдается сильный провал напряжения на 100 мс.

4.jpg

Типичный пример рабочего состояния, при котором провал напряжения возникает в результате короткого замыкания в сети низкого напряжения 

Хотя короткие замыкания в сети низкого напряжения встречаются, на практике им часто не уделяют внимания. Короткие замыкания в сетях среднего напряжения более критичны.

3.Короткие замыкания в сети среднего напряжения 

Чаще всего провалы напряжения наблюдаются в сетях среднего напряжения. Они могут быть, в частности, вызваны следующими факторами:

  • земляными работами,

  • пробоем соединительной муфты,

  • старением кабеля,

  • коротким замыканием в воздушных сетях (бури, животные и т. п.)

Известные трансформаторные будки / местные распределительные подстанции (зеленые точки) соединены друг с другом по кольцу и подключены к распределительной станции (синие точки). В кольце всегда имеется разрыв (см. кольцо из зеленых точек справа снизу). При возникновении короткого замыкания по цепи протекает ток короткого замыкания (красная линия). Он протекает до тех пор, пока предохранитель на распределительной станции не отключит кольцо. Это показано на левом рисунке (в кольце слева вверху).

Типичная структура сети среднего напряжения

5.jpg

 

Таким образом, во время короткого замыкания кратковременно протекает сильный ток. Из-за полных сопротивлений сети это приводит к кратковременному понижению напряжения во всей сети. Это кратковременное понижение напряжения выражается в форме "провала напряжения". 

Около 75 % провалов напряжения возникает в сети среднего напряжения. Часто они неизбежны для потребителя. 

4.Короткие замыкания в сети высокого напряжения

Замыкания в сети высокого напряжения часто вызываются грозами или (ошибочными) включениями. Последние обычно наблюдаются на концах линий высокого напряжения.

Способы устранения провалов напряжения.

Провалы напряжения в результате токов включения можно в определенной мере ограничить за счет усовершенствования конструкции установки. Провалы напряжения в результате коротких замыканий в сети низкого напряжения возникают, как правило, крайне редко. Большинство провалов напряжения вызывается замыканиями в сети среднего напряжения. Повлиять на причины возникновения подобных провалов невозможно. 

Устранить сами провалы,  в большинстве случаев, возможно усовершенствованием электрической инфраструктуры. Подобное требует весомых финансовых вложений и не всегда оказывается возможным на практике. Решением в подобных ситуациях является своевременное определение провалов напряжения. С помощью хорошего инструмента создания отчета можно определить причины и принять целенаправленные и более экономичные меры.

Приборы Janitza – это широкий ассортимент анализаторов, способных распознавать короткие прерывания и провалы напряжения. А квалифицированные специалисты  ТК Профэнерджи подберут решение для конкретного случая или предприятия.

Для подбора решения заполните простую форму.